新たな治療法を求めて心臓細胞の再生を調べる研究

世界中で主要な死亡原因の一つである心不全を発症すると、患者は健康で機能する心臓細胞を失い始めます。心不全により、かつては柔軟だったこれらの細胞は線維性の細胞へと変化し、収縮と弛緩ができなくなります。このように心臓細胞が硬化すると、体全体に血液を効率的に運ぶ能力が低下します。これらの心臓細胞は再生できないため、患者は予防的治療や対症療法を含む、長い回復の道を歩むことになります。

しかし、一部の哺乳類は心臓細胞を再生することができますが、これは通常、出生直後の一定期間内に起こります。これに基づき、マフムード・サラマ・アーメド博士と国際的な研究チームは、心臓細胞の再生を目的とした新たな治療薬、または米国食品医薬品局（FDA）によって承認された既存の治療法を特定するための研究を完了しました。

彼らの研究「哺乳類の心臓再生を誘発する FDA 承認薬の特定」は、Nature Cardiovascular Research 誌に掲載されました。

「この研究は対症療法ではなく、再生療法を目的としている」とアハメド氏は付け加えた。

テキサス工科大学ジェリー・H・ホッジ薬学部の薬学教授であるアハメド氏は、テキサス大学サウスウェスタン医療センターでこの研究に携わった。同氏によると、今回の研究は、テキサス大学サウスウェスタン医療センターのヘシャム・サデック医師の研究室による2020年の研究結果に基づいているという。

この研究で、研究者らは、マウスが2つの転写因子（Meis1とHoxb13）を遺伝子欠損させることで心臓細胞を再生できることを実証しました。この情報を基に、アハメド氏と共著者らは2018年にテキサス大学サウスウェスタン医療センターで最新の研究を開始しました。彼らはまず、アミノグリコシド系抗生物質であるパロモマイシンとネオマイシンを用いて、転写因子（Meis1とHoxb13）を標的としました。

「私たちは、内部転写を停止し、心臓細胞の再生能力を回復させる阻害剤を開発した」とアハメド氏は付け加えた。

アハメド氏によると、パロモマイシンとネオマイシンの構造は、これらが転写因子Meis1に結合して阻害する可能性を示しているという。この結合がどのように起こるかを理解するために、研究チームはまず、パロモマイシンとネオマイシンの分子メカニズムを解明し、これらがMeis1遺伝子とHoxb13遺伝子にどのように結合するかを理解する必要がありました。

「心筋梗塞または虚血を患ったマウスでこの試験を始めました」とアハメド氏は説明した。「パロモマイシンとネオマイシンという2つの薬剤が相乗的に作用し、駆出率（心臓の収縮ごとに送り出される血液の割合）を高め、心室（心臓の部屋）の収縮力を大幅に改善することがわかりました。これにより心拍出量が増加し、心臓に形成されていた線維性瘢痕が減少しました。」

研究チームはアラバマ大学バーミンガム校の科学者と協力し、心筋梗塞を患う豚にパロモマイシンとネオマイシンを投与した。その結果、心筋梗塞を患う豚は、パロモマイシンとネオマイシンを投与された際に、収縮力、駆出率、そして心拍出量の全体的な改善が見られることがわかった。

今後の研究では、アハメド氏はパロモマイシンとネオマイシンの結合特性を2つではなく1つの分子に統合することに興味を持っている。成功すれば、この新しい分子は抗生物質耐性に関連する望ましくない、あるいは潜在的に望ましくない影響を回避できる可能性があると彼は述べている。

「Meis1とHoxb13を標的とする新たな合成小分子を開発したいと考えています」とアハメド氏は述べた。「毒性試験のために豚を使った研究を継続したいと考えています。そして、これがヒト臨床試験への道筋となることを期待しています。」

「良い点は、安全性プロファイルが確立され、副作用もよく知られているFDA承認薬を複数使用しているため、新薬の研究において承認取得の手順の一部を省略できることです。これがドラッグリポジショニングの素晴らしい点です。より早く臨床に投入し、命を救い始めることができるのです。」